1.求一篇主题关于"风力发电"的论文
中国风力发电潜力巨大 中科院专家提出:风能、太阳能、潮汐能的开发可以有效缓解中国的能源供应困局,其中产业化条件最为成熟的首推风力发电。
中国风力发电已经历20年漫长的“试验期”,而风力发电的产业化举步维艰,大大小小的风电场遍布全国,几乎各省都有,却并不成气候。 据统计,到去年年底,全国共有43个风电场,分布在14个省(区、市),总装机容量76.4万千瓦。
刘应宽说,按照目前的发展势头,到今年年底,全国风电装机容量将肯定超过100万千瓦。 而早在1995年,原国家电力部就提出,到2000年中国风机规模要达到100万千瓦,这一时间表整整推迟了5年。
随着近年煤炭、石油等常规能源的全面紧张,清洁环保的可再生能源驶入发展的快车道。《京都议定书》的签订和《可再生能源法》的出台,为风电迅速成长注入蓬勃动力。
在各种可再生能源中,风能因资源丰富、成本相对较低而最具商业化、产业化前景。政策的驱动,以及利益的诱惑,吸引着嗅觉敏锐的企业纷纷投资风电。
据不完全统计,包括五大发电集团在内的全国30多家企业已争相涉足这一领域,总投资超过100亿元。 按照国内目前的行业平均水平,每千瓦风电装机容量的成本为8000-10000元,与造价约4000元/千瓦的煤炭、石油等常规能源电厂相比,风电场的造价大约高出1倍。
目前,每度风电的成本约为0.4-0.5元。 研究表明,风力发电能力每增加一倍,成本就会下降15%。
由于近年世界风电增长一直保持在30%以上,风电成本快速下降,国外已日趋接近燃煤发电成本。此外,风电外部成本几乎为零,甚至低于核电成本,因此经济效益凸现。
随着中国风电设备国产化和发电的规模化,风电可望比燃煤发电更具成本和价格优势。 在风电场急速增长的带动下,风电设备制造正呈现出巨大的市场空间。
按照中国远期规划(2020年风电装机2000万千瓦)和每千瓦8000-10000元的造价,每年风电设备市场容量约为97亿-122亿元。即使考虑国产化程度提高而导致的价格下降,平均每年的市场容量也应保持在70亿元以上。
在可预期的巨大市场空间面前,中国风电设备制造企业将迎来难得的发展机遇。 同样看到这个巨大市场的,还有来自欧洲的跨国风电设备制造企业。
由于起步早,技术先进,欧洲企业占据着全球风电设备市场的绝大部分市场份额,中国市场也不例外。 由于看到中国市场的巨大需求,欧洲各大风电设备制造企业纷纷提高产品售价,并严格控制技术转让。
有资料显示,过去3年间,进口风电设备的价格上涨了20%以上。 面对风电的商机与困惑,有关专家提出,已具产业化条件的中国风力发电迟迟不能迈出关键一步,最重要的原因在于:由于电价、关税、贷款、税收等优惠政策与扶持措施不到位,风电产业化从市场这个“源头”被束缚住了。
中国的风力发电产业化,只能从做大风电市场破题。应该促进可再生能源立法,打破电力市场的地区分割,解决风电在全国摊销的关键难题,同时辅以信贷、税收、消费等方面的鼓励政策,从而引导更多的投资进入风电产业,进而借鉴彩电、汽车等行业的国产化方式,以市场来推进风力发电设备制造、研发的国产化。
2.未来能源利用分析与展望论文
未来能源十步走 人类将摆脱对石油的依赖据7月号《大众科学》(注:中文版《科技新时代》)报道,石油价格一路上扬,“石油危机”成为目前最流行的词汇,很多人甚至产生了石油还够用多久的疑问?石油总有一天会耗尽,这毫无争议,但这并不意味着世界末日来临。
以石油消耗大户美国为例,美国科学界从石油危机中看到的不是绝望,而是能源的复兴,他们认为,美国到了严肃地考虑从石油转换到清洁、可再生的能源的时候了,而美国已经具备了相关的技术,只要再进一步开发,美国将彻底摆脱对进口石油的依赖。一 利用风能地球上的化石能源(石油)终究是有限的,为了人类的持续性发展,必须找到其他可替代能源,而风能就是一个很好的选择。
在美国科罗拉多州的博尔德南部的高原上的平旷地带,矗立着四排实验性涡轮机,这些机器在冰雪覆盖的洛矶山脉的映衬下更显得巍为壮观,150英尺的叶片在微风的吹拂下缓慢地旋转着。美国能源部可再生能源实验室的主工程师萨迪·布特菲尔德说:“如果你要选择一个商业涡轮机发电农场,你决不会看中这个地方。
但这里却是一个完美的风能实验场地。因为在这里我们可以获得风速为每小时100英里的风能条件。
我们通过在这种条件下的实验能很快地知道哪种设计应该淘汰。”1991年,一份政府有关风能的概论作出了如下结论:堪萨斯州、北达科他州和德克萨斯三州有着丰富的风力能源,仅这三个州的风能就可足够满足整个美国的能源需求。
今天看来,这项报告不免有些估计过低了。在过去的20年中,风能的价格已经下降了85%,这在很大程度上归功于不断提升的涡轮机效率。
政府还制定很多条令来鼓励民众购买利用风力所产生的电能,可以想见在不久的未来使用风力电能必成大势所趋。二 取消电网现有的输电系统是从能源中心通过电线向用户送电。
这样做有很大一个缺点,那就是输电过程中会损失很多电能。所以更好的供电系统是“分布式发电”。
可以在住处和工作地点附近利用风能和太阳能发电,做到自给自足。例如,可以利用地热系统给建筑物供暖和降温,利用屋顶上的太阳能电池提供电力,多余的电能还可以输送到当地的供电系统中,以零售价卖掉,这样还能获取一部分收益。
这些措施简便易行,远好于建设发电厂和进口国外的能源。有人估计,一个这样的小型发电厂所需要的太阳能发电设备的造价可在四年内回收回来。
既然有这么多的优点,何乐而不为呢?三 混合燃料汽车美国陆军宣布将开发一种使用新型混合燃料的“悍马”(Humvee)战车,它预示着混合燃料汽车的时代已经来临。混合燃料汽车通过内燃和电驱动,提高能源利用效率。
今天混合型汽车已不再仅仅是陈列室中供人参观的样品,它已完全步入了实用阶段。这将大大削减汽油的使用量,汽车排放的尾气也将随之大幅减少。
被称为插入式混合型电动车可以夜间在自家的车库中充电,夜间电费低廉,这样就节省了一项不小的开支。加州大学伯克利可再生能源实验室主任丹尼尔·卡门说:“如果在一夜间,美国的汽车全部被这种混合型汽车所取代,石油的消耗量将会下降70-90%,美国进口石油的时代将彻底结束,在未来多年中,美国的石油将完全可以自给自足。”
四 制造质量更好的乙醇今年,美国汽车制造商将生产100万辆灵活燃料车,乙醇加油站的数量将增加三分之一,达到大约1000家。现在美国所生产的绝大多数乙醇是由玉米粒发酵而来,这个过程要消耗相当数量的化石燃料。
丹尼尔·卡门将这种由基于玉米的乙醇看做是一种过渡型燃料,他说:“要想使用乙醇替代石油,防止全球进一步变暖,我们需要进行一次从玉米乙醇到纤维乙醇的大规模革新运动,纤维乙醇的原料可以有多种选择,柳枝稷、木片以及像玉米芯和玉米杆这样的农业废料都可以用做生产纤维乙醇的原料。现在用于制造乙醇的酶的造价很高,不过这个问题并不难解决。”
白蚁后肠中的微生物可以将植物纤维素转化成碳水化合物,美国能源部联合基因组研究所主任艾迪·卢宾说:“我们正在测定那些微生物DNA序列,将来可以通过生物工程制造出新的机体来分泌这些酶。”这样我们就可以利用虫子的体液来驱动我们的汽车前进,摆脱了对化石能源的过度依赖。
五 利用太阳能明年初,在洛杉矶东北部的一个沙漠农场中将会出现数十个巨大的凹镜。每个凹镜的直径为37英尺,这些凹镜通过电子控制可以自动跟踪太阳,将阳光反射到一个热量收集器上,热量收集器利用这些浓缩的阳光将氢加热到1,300华氏度,通过斯特林发动机驱动发电机发电。
当世界上最大的太阳能农场完工后,在摩加伏沙漠4,500英亩的范围内将会布满大约2万个这样的凹镜收集太阳能,利用这些能量产生的电能将可以向287,000个家庭供电。每小时到达地球上的这些太阳能可以满足全世界一整年的电力需求。
我们很久以来就已经知道如何利用太阳能来为加热空间和水,但将阳光转化为电能却存在很大困难。斯特林太阳能凹镜可以将30%的太阳能转化为电能,这是世界上将太阳能转化为电能效率最高的一种技术。
科学家希望通过技术改进可以使这个转化率提高至50%。其他的能量企业家还有更为远。
3.风光互补发电系统毕业论文怎么做
最初的风光互补发电系统,就是将风力机和光伏组件进行简单的组合,因为缺乏详细的数学计算模型,同时系统只用于保证率低的用户,导致使用寿命不长。
近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大,保证率和经济性要求的提高,国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包。通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。
其中colorado state university和national renewable energy laboratory合作开发了hybrid2应用软件。 hybrid2本身是一个很出色的软件,它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行,根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果。
但是hybrid2只是一个功能强大的仿真软件,本身不具备优化设计的功能,并且价格昂贵,需要的专业性较强。 在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定:一是功率匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率,只要用于系统的优化控制;另一是能量匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量,主要用于系统功率设计。
目前国内进行风光互补发电系统研究的大学,主要有中科院电工研究所、内蒙古大学、内蒙古农业大学、合肥工业大学等。各科研单位主要在以下几个方面进行研究:风光互补发电系统的优化匹配计算、系统控制等。
目前中科院电工研究所的生物遗传算法的优化匹配和内蒙古大学新能源研究中推出来的小型户用风光互补发电系统匹配的计算即辅助设计,在匹配计算方面有着领先的地位,而合肥工业大学智能控制在互补发电系统的应用也处在前沿水平。 据国内有关资料报道,目前运行的风光互补发电系统有:西藏纳曲乡离格村风光互补发电站、用于气象站的风能太阳能混合发电站、太阳能风能无线电话离转台电源系统、内蒙微型风光互补发电系统等。
4.论文风力发电给人们带来的益处
风能是最清结、无污染的可再生能源之一。
据专家们的测估,全球可利用的风能资源为200亿千瓦,约是可利用水力资源的10倍。如果利用1%的风能能量,可产生世界现有发电总量8%~9%的电量。
据有关部门预测,我国可利用风能资源约为16亿千瓦,其中有很好利用价值的约为2 53亿千瓦。 风力发电有横轴型风力发电机和垂直轴型风力发电机两种。
风力发电装置一般由风轮、传动系统、发电机、储能设备、控制保护系统和塔架等组成。它最适宜的风速范围是6~8米/秒,当然需要有较充足和稳定的风源。
通常按团米/秒最大风速设计叶片转速,如果风速超过工作范围时,为了保护发电机应能自动减速,当风速达到台风般的速度时,叶片则自动停止运转。 当风力机在运行中由于各种原因而甩负荷时,也会由于风叶超速而自动减速。
由于采用了叶顺浆机构或阻力装置,或是由安装在传动轴上的紧急制动闸等方式来实现自动保护,风力发电机的单机容量越来越大,技术水平越来越高,成本越来越低。 世界上风能利用较好、发展较快、技术比较先进的是美国。
美国风力发电机容量占世界风力发电容量的一半左右。在美国加州南部和北部己分别建设了若干个大型风力发电场,拥有风力发电设备2万台,装机容量约60万千瓦,年发电量20亿千瓦·小时。
丹麦、德国、英国、荷兰等国家风力发电,发展也很迅速。到1994年底全世界风力发电装机容量就达到约300万千瓦,年发电量50亿千瓦·小时。
风力发电正朝着重量轻、效率高、可靠性高及大型化方向发展。 我国利用风力发电是从50年代开始的,到80年代初,微型风力发电技术趋于成熟和稳定。
到1994年底我国在内蒙、新疆及沿海等地推广小型风力发电机,并已建成13万座。近年来,我国对风力发电也很重视,已选定在广东、海南、福建、山东、内蒙、新疆等风力资源丰富的地区大力发展风电。
目前,正在制定长远的风力发电规划,国家新能源政策的重点也是大力发展和加快开发利用风力发电 。
5.关于能源(风力、水力发电的优势和局限 ) 的 论文
首先,在管理体制上,高度垄断的电力工业体制阻碍了水电的发展。
我国水利部和电力部分别管理水利和电力,而水力发电是水利和电力的综合工程,但是电力部及其下属电力局的整个生产和调度系统的人员却都来自火电系统,电力行业从本质上说还是高度垄断行业,单一企业全面控制着电力调度、电量分配、电力销售、电费结算等权力。同时电力市场在电力相对过剩时期水电、火电间的矛盾十分尖锐,在我国目前的情况下,优先利用水电资源无法得到保证,大量的水电资源被白白浪费。
而且水电上网电价普遍偏低,水电站的状况可想而知。开放电力市场,打破垄断的电力工业体制,是解决水电问题的根本途径。
同时,可对水电上网电价进行改革,将“还本付息电价”这种单一电量电价结构改为两部制电量电价的分时电价结构。 其次,在目前经济利益上,火电生产的多少,与各大小煤矿的经济效益直接相关。
我国长期以火电为主,各火电厂长期以来与各自的煤矿建立了固定关系,如果用水电代替火电,不仅火电厂将面临压力,煤矿也会面临很大的压力,造成火电厂和煤矿两方面的经济困境。因此,部门或单位受经济利益的驱动,形成了“保火电,轻水电”的局面,这样就造成了大量的水电资源被白白浪费,甚至弃损电量大大高于实际上网电量。
三,在技术上,由于水电的调峰或甩负荷相当容易,甚至几分钟即可完成大型水电机组的起动、并网发电或停车,而同级容量的火电机组则可能需要几十个小时来完成起动或停车。因此在大电网调度上,往往用水电机组做调峰或备用机组,在水量充足时以泄洪代发电,却不重视其在常规时期的发电应用,造成水电的巨大浪费。
总之,我国水电事业面临的问题归根结蒂是人们在思想上还没有认识到发展水电的必要性和紧迫性,往往因为水电客观上存在一次性投资大、建设周期长、建成初期回报少的特点,就只顾及眼前的经济利益,从而给水电的发展造成了多重客观阻力。因此,我们应该大力宣传在我国发展水电所具有的重大意义,改变人们对水电的观念,从本质上扫除各种障碍。
4 我国水电发展前景 随着改革的深化和国民经济的发展,我国的电力市场形势发生了根本的变化,由过去电量和容量“双缺”演变为电量相对过剩和调峰容量严重不足,这给水电的发展带来了良好的机遇。 4.l 总方针 现在和将来一段时间,我国的水电应该优先并主要开发调节性能好的水电站,并从全电力行业和社会经济发展的角度综合考虑和研究水电开发强度,避免出现浪费;合理评价抽水蓄能电站的经济效益,充分认识抽水蓄能电站的填谷、调峰、调频、调相、事故备用等作用的重要意义,协调发展中、东部地区的抽水蓄能电站;进一步加强水电“流域、梯级、滚动、综合”开发方式的研究;更加注重生态问题。
4.2 进行阶梯开发,建设水电基地 我国的水能资源主要分布在西部地区,占四分之三以上,但目前开发率仅为8%。尤其是云南省,全省水电可开发装机总容量约9000万kw,占全国水电可开发装机容量的23.8%,居全国第二位,省内水资源主要分布于金沙江、澜沧江、怒江、珠江、红河和伊洛瓦底江等六大水系,是我国西部最具水电开发潜力的主要省份。
但是云南省的工业基础相对落后,水电资源主要位于交不便的崇山峻岭之中,开发难度较大。随着西部大开发战略的实施,西电东输工程必将激活西部丰富的水力资源,促进我国水电事业的发展。
发挥云南等省的地区优势,将其建设成我国的水电能源基地,实现西电东输,既可以满足当地经济发展对电力的需求,又能优化全国的能源结构。 目前,川西南总装机容量比三峡电站还大60万kw的溪洛渡、向家坝两个巨型水电站正式经国务院批准立项,这将是我国最大的水电基地。
溪洛波电站位于四川省雷波县和云南省永善县的交界处,设计装机容量1260万kw,年平均发电量571.2亿kwh;向家坝电站位于四川省宜宾县与云南省水富县交界处,装机600万kw,年平均发电量307亿kwh。这两座电站的建设具有调节能力强、淹没耕地少、移民少等其他大型水电站少有的优点。
这两个巨型水电站的正式立项标志着我国开始大规模开发长江上游的水电资源,长江上游水电资源的开发必将大大改善我国的电力结构,奠定西电东输的大格局,促进全国范围内的能源平衡与优化配置。 4.3 继续重视小水电的开发 我国的小水电资源十分丰富,理论蕴藏量约为1.5亿kw,可开发容量约为7000多万kw,相应年发电量约为2000亿--2500亿kwh。
小水电除了具有大水电的不污染大气、使用可再生能源而无能源枯竭之虑、成本低廉等优点外涸其资源分散,对生态环境负影响小,技术成熟,投资少,易于修建,因而适宜于农村和山区,特别是发展中国家的农村和山区。 我国作为发展中国家,小水电建设已经取得了巨大的成绩,到1997年底,我国小水电总装机容量已达2052万kw,年发电量为683亿kwh。
小水电建设多数情况可采用当地建筑材料,吸收当地劳动力建设,从而降低建设费用,并且其设备易于标准化,能降低造价,缩短建设工期,无需复杂昂贵技术,有利于我国经济不发达的山区和农村实现电气化,。
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